Схема замещения МСП

УЗ преобразователь входит в систему

Рисунок 2.24 - Схема соединений МСП.

Если для согласования МСП с нагрузкой в основном используются механические параметры, то для согласования МСП с генератором нужно оперировать электрическими величинами.

Анализ работы МСП обычно производится с использованием метода электромеханических аналогий (Рис.2.25). Из согласования электрических и механических колебаний следует, что энергия электрического поля , аналогична потенциальной энергии упругой деформации , а энергия магнитного поля , анологична кинетической энергии . Индуктивность играет роль массы m, величина обратная емкости 1/c – роль жесткости пружины k. Наконец заряд q, соответствует смещению маятника из положения равновесия X, а силе тока I, колебательная скорость .

Рисунок 2.25 – Электромеханические аналогии.

На основании метода электромеханических аналогий и теории четырехполюсников электромеханическая схема МСП может быть преобразована в чисто электрическую.

Рисунок 2.26 - Схема замещения МСП к электрическим величинам.

, (2.55)

где L_M – индуктивность эквивалентная массе МСП;

C_M – емкость эквивалентная гибкости МСП;

R_M – сопротивление механических потерь;

R_H – сопротивление нагрузки ( );

n – коэффициент характеризующий эффективность преобразователя электрической энергии в механическую. В общем случае:

, (2.56)

где W_a – плотность преобразованной акустической энергии;

W_ЭЛ – плотность входной электрической энергии;

R, L – параметры обмотки.

В схеме замещения пренебрегают индуктивностями рассеяния ввиду их малости.

Дать полную схему замещения МСП затруднительно из-за нелинейности его параметров, неопределенности потерь на вихревые токи и гистерезис, зависимости номиналов элементов схемы от рабочей мощности.

В каждом конкретном случае параметры схемы уточняются непосредственным измерением.